CN206587509U - 一种气液两级旋流分离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种气液两级旋流分离器，还包括裙座、分离器容器筒体，其特征在于：所述分离器容器筒体还包括气体入口接管、气体出口接管、二级旋流管、分区挡板、涡流发生器和回流管，所述裙座设置在分离器容器筒体的底部用于支撑分离器容器筒体，所述气体入口接管、气体出口接管、二级旋流管、分区挡板、涡流发生器和回流管设置在分离器容器筒体的上部区域，气液混合物经气体入口接管由筒体切线方向高速进入分离器容器筒体，所述分离器容器筒体的内部且位于气体入口接管的上方设置分区挡板，所述分离器容器筒体的内部且位于气体入口接管的下方安装有涡流发生器，所述涡流发生器的上方且位于分离器容器筒体中心线上布置二级旋流管。

Description

一种气液两级旋流分离器

技术领域

本实用新型涉及油气生产过程中气液两相分离，是一种新型、高效、尺寸小、成本低的气液两级旋流分离装置。

背景技术

油气分离器是油气生产及集输过程中最常见的工艺设备，用于将井产物进行初步的两相或三相分离，实现油气或油气水的分输和处理。常用的油气分离器包括：

1、重力分离器，重力分离器是油气生产中最常用的分离器，通常又分为立式重力分离器和液相重力分离器，它是依靠液滴重量，使得液滴在气液流场中沉降到液相空间，从而实现气液分离。为强化重力分离效果，通常在分离器内要设置进口分离装置，聚结内件以及气体出口捕雾器等分离内件。重力分离器适用范围广，但分离精度不高，尺寸大，成本高；

2、旋风分离器，旋风分离器是利用分离器筒体上设置的切向气液入口，将入口动能转化为离心力，将气体中夹带的液滴甩至分离器筒体内壁，然后液滴沿筒壁下沉到液相空间，但由于处理量及气体旋转速度限制，仅靠离心力无法达到分离精度要求，通常仍会在分离器气体出口设置捕雾器；

3、旋风子分离器，旋风子分离器类似气-固旋风分离器，是在分离器容器内部装设多组旋风管，气体进入容器后在均匀进入旋风 管，并在旋风管内高速旋转，将气体中的小液滴甩到旋风管内壁并沉降至分离器容器液相空间。旋风子分离器分离精度高，但旋风管内径小，加工精度高，成本较高，容易堵塞损坏，通常适用于介质较干净的气液分离，如天然气输送管线上的分离器等。

本实用新型为了克服上述缺陷，进行了有益的改进。

实用新型内容

本实用新型专利提供一种气液两级旋流分离器，集成了旋风分离器和旋风子分离器的优点，以其独特的结构设计，能在分离器筒体内实现一级旋流分离，二级旋流管内实现二级旋流分离，分离精度高，且二级旋流管结构简单，性能可靠，适用范围更宽，而且两级旋流分离器尺寸小，重量轻，成本低，尤其适用于压力较高，以气为主的气液两相分离。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种气液两级旋流分离器，还包括裙座、分离器容器筒体，其特殊之处在于：所述分离器容器筒体还包括气体入口接管、气体出口接管、二级旋流管、分区挡板、涡流发生器和回流管，所述裙座设置在分离器容器筒体的底部用于支撑分离器容器筒体，所述气体入口接管、气体出口接管、二级旋流管、分区挡板、涡流发生器和回流管设置在分离器容器筒体的上部区域，其中，所述气体入口接管安装在分离器容器筒体上部外侧壁上，气液混合物经气体入口接管由筒体切线方向高速进入分离器容器筒体，所述分离器容器筒体的内部且位于 气体入口接管的上方设置分区挡板，所述分离器容器筒体的内部且位于气体入口接管的下方安装有涡流发生器，所述涡流发生器的上方且位于分离器容器筒体中心线上布置二级旋流管，所述二级旋流管向上穿过分区挡板并在分离器容器筒体位于分区挡板上方的内腔中与气体出口接管连接，所述二级旋流管与气体出口接管连接处设置有环孔通道，所述气体出口接管位于分离器容器筒体顶部并从顶部穿出，所述回流管设置在分离器容器筒体位于分区挡板上方的内腔与涡流发生器之间，且所述分离器容器筒体的外壁上且位于气体入口接管的下方设置有检查孔；

进一步地，所述分离器容器筒体下部的内腔空间为液相空间，所述分离器容器筒体外壁上与液相空间相对应的位置安装液位计接管，用于实现液位检测与控制，所述液相空间的排液口通过排液接管与外部连接，所述液相空间的排液口还安装有防涡器，防止排液形成旋涡影响气液分离。

本实用新型的有益效果：本实用新型是一种气液两级旋流分离器，通过分离器筒体内设置二级旋流管、涡流发生器、分区挡板及回流管的结构设计，可实现在气液混合物在分离器筒体内的两级旋流分离，分离精度高，5μm以上的液滴脱除效率大于99％；结构紧凑尺寸小：尺寸及重量仅相当于传统重力分离器的三分之一；为用户提供一种成本低，占地面积小的高效气液分离装置。

附图说明

图1是本实用新型的气液两级旋流分离器简图；

附图标记：1.裙座，2.排液接管，3.液位计接管，4.分离器筒体，5.回流管，6.气体出口接管，7.环孔通道，8.二级旋流管，9.分区挡板，10.气体入口接管，11.检查孔，12.涡流发生器，13.防涡器。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。

本实用新型的实施例整体结构参考图1所示，一种气液两级旋流分离器，主要由裙座(1)、分离器容器筒体(4)、回流管(5)、气体出口接管(6)、环孔通道(7)、二级旋流管(8)、分区挡板(9)、气体入口接管(10)、涡流发生器(12)等组成。气液混合物经气体入口接管(10)由筒体切线方向高速进入分离器容器筒体(4)后，所产生的离心力将气体中较大液滴甩到筒体内壁，然后液滴因自重沿壁面下沉至分离器容器下部的液相空间，实现一级旋流分离；由于气体入口接管(10)上部设有分区挡板(9)，气体在离心力的作用下在筒体中央高速向下旋转，并与涡流发生器(12)碰撞折返，进入筒体中心线上布置的二级旋流管(8)，在二级旋流管(8)中，气体旋流速度快速增大产生更强的离心力，将气体中粒径较小的液滴甩至二级旋流管(8)内壁，在壁面碰撞聚结，并随旋转气流携带向上，经环孔通道(7)甩出，分离合格后的气体经气体出口接管(6)排出，实现二级旋流分离；甩出并沉降到分区挡板(9)上部液滴的液滴及回 流气体(气体总流量的10％)，靠分区挡板上部与涡流发生器中心处的静压差，经回流管(5)在涡流发生器(12)中心处返回分离器筒体一级旋流分离区域，而后液滴靠一级旋流作用甩至筒体内壁，再靠自重沿壁面下沉至分离器容器下部的液相空间，并最终经分离器排液接管(2)排出，为防止排液形成旋涡影响一级气液分离，分离器排液口处设置有防涡器(13)。分离器筒体(4)上设置有液位计接管(3)用于实现液位检测和控制，并设置有检查孔(11)用于分离器的定期检查。

在分离器筒体中心设置有二级旋流管(8)、分区挡板(9)与涡流发生器(12)，气体在分离器筒体(4)内进行一级旋流分离，在二级旋流管(8)内进行二级旋流分离，分离精度高：5μm以上的液滴脱除效率大于99％，结构紧凑尺寸小：仅相当于传统重力分离器的三分之一。涡流发生器采用在油气领域常见的轮式结构涡流器，用于将一级分离后的气体送往二级旋流管并进行旋转运动。

以上所述实施方式仅表达了本实用新型的一种实施方式，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种气液两级旋流分离器，还包括裙座、分离器容器筒体，其特征在于：所述分离器容器筒体还包括气体入口接管、气体出口接管、二级旋流管、分区挡板、涡流发生器和回流管，所述裙座设置在分离器容器筒体的底部用于支撑分离器容器筒体，所述气体入口接管、气体出口接管、二级旋流管、分区挡板、涡流发生器和回流管设置在分离器容器筒体的上部区域，其中，所述气体入口接管安装在分离器容器筒体上部外侧壁上，气液混合物经气体入口接管由筒体切线方向高速进入分离器容器筒体，所述分离器容器筒体的内部且位于气体入口接管的上方设置分区挡板，所述分离器容器筒体的内部且位于气体入口接管的下方安装有涡流发生器，所述涡流发生器的上方且位于分离器容器筒体中心线上布置二级旋流管，所述二级旋流管向上穿过分区挡板并在分离器容器筒体位于分区挡板上方的内腔中与气体出口接管连接，所述二级旋流管与气体出口接管连接处设置有环孔通道，所述气体出口接管位于分离器容器筒体顶部并从顶部穿出，所述回流管设置在分离器容器筒体位于分区挡板上方的内腔与涡流发生器之间，且所述分离器容器筒体的外壁上且位于气体入口接管的下方设置有检查孔。

2.根据权利要求1所述的一种气液两级旋流分离器，其特征在于：所述分离器容器筒体下部的内腔空间为液相空间，所述分离器容器筒体外壁上与液相空间相对应的位置安装液位计接管，用于实现液位检测与控制，所述液相空间的排液口通过排液接管与外部连接，所述液 相空间的排液口还安装有防涡器，防止排液形成旋涡影响气液分离。